银行的灭火器里,装的可能是普通人没见过的“干水”

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  撰文 七君

  如果你的电脑因为你熬夜爆肝而发火,你要用什么来灭火呢?

  

  用水并不是一个好方法,因为水会造成短路,还会让你有触电的危险。即使火被扑灭,电脑可能也被灭废了。

  这样说起来,机房、银行、博物馆着火也是一样,如果硬盘、现金、名画着火了,用水灭火造成的损失其实并不一定比火本身要小。

  

  所以,这些地方的灭火材料肯定不能是水啊,而且要不会导电、没有腐蚀性才行。

  你可能想说,二氧化碳灭火器不就行么?

  其实,二氧化碳灭火器不太行。

  

  因为二氧化碳灭火器里的二氧化碳是液态的,喷出时带有部分低温液体(二氧化碳的沸点是零下78摄氏度),会让怕冷的材料遇冷破碎。

  其次,二氧化碳被喷出时会因为接触电气化 (Contact electrification)而带电,有时可达上万伏,对电子产品是有害的,也会引起爆炸。

  人类在掌握这个爆炸性的冷知识之前,付出了血的教训。1966年,英国油轮 Alva Cape 号在发生火灾时,4名用二氧化碳灭火器灭火的人就是因为带电的灭火器引发储油桶爆炸而身亡的。

  

  英国油轮 Alva Cape 号和另一艘油轮SS Texaco Massachusetts相撞,引发火灾。图片来源:americanfireboat.org

  用二氧化碳灭火器救火导致的燃爆事件在历史上发生过多起,因此,人们开始寻找其他替代物质。一开始,一类叫做哈龙的材料成了二氧化碳的完美替代品。

  

  哈龙1211灭火器

  哈龙也叫卤代烷,也即是含有卤素(如氯、溴)的有机物。哈龙的毒性很低,不导电,也很淡定不会随随便便发生化学反应,因此在20世纪80年代,飞机、轮船、机房和博物馆的常见灭火材料就是它。但是哈龙有一个很大的弱点,那就是对环境不太友好。

  原来,哈龙和氟利昂类似,会造成臭氧层空洞。在1993年,哈龙就被针对臭氧层保护的《蒙特利尔议定书》禁了。

  

  后来,科学家们马上开始研发能够替代哈龙物质,接力棒被传给了氯氟烃(HFC)。

  HFC 能灭火,而且对臭氧层友好。但它也有弱点,那就是比二氧化碳还保温。

  是这样的,所有的有机物都能吸收红外线,而带有碳-氟键(C-F)的有机物的红外吸收能力更强,所以产生的温室效应更多。

  要知道,320千克的 HFC 产生的温室效应等同于1百万千克的二氧化碳,好比241辆汽车行驶一年的碳排放量。所以很快在90年代,HFC 被《京都议定书》列为温室气体,然后被淘汰了。

  

  现在在对付电器着火一类的C类火灾时,常用的是惰性气体、Novec 1230、FM-200(气态氟代烃)等灭火剂。

  这类新型灭火剂的毒性、温室效应和对臭氧层的污染都比之前被禁的两类要小。而其中的 Novec 有一些有趣的性质。

  这种常被叫做“干水”(dry water)的奇奇怪怪的物质出现在大约20年前。Novec 属于氟碳化合物,沸点很低,只有49.2摄氏度,比重比空气大,性质有点像惰性气体,因此可以沉在空气下面,扑灭火焰。用它灭火,水渍不留痕,烟气去无踪——

  

  

  根据生产厂家的介绍,Novec 灭火系统只需要10-40秒就可以扑灭火灾,比二氧化碳以及惰性气体的灭火系统要快。香港的汇丰银行总部、卡塔尔天然气运输船上就部署了 Novec 灭火设备。

  

  可是,同样拥有碳-氟键的 Novec 是不是温室气体呢?

  气体分子是否是温室气体,主要看它对远红外线的吸收以及在大气层中的稳定性。

  Novec 确实带有碳-氟键,不过它在大气层中的寿命很短,因为紫外线可使其分解。因为紫外线,Novec 在大气层里只能存在1-2周左右。综合来看,气态的 Novec 和二氧化碳产生的温室效应差不多,它的全球暖化潜势(GWP)和二氧化碳相当。

  而因为 Novec 对臭氧层没有危害,所以并没有被订入臭氧层保护的《蒙特利尔议定书》以及欧盟的 F-Gas 法规中。

  

  Novec 除了在消防上有应用,还可以用来当作防腐保鲜材料。

  图书馆的书籍很容易被虫蛀受潮腐败,但是腌在 Novec 里,就没有这种问题了,也不怕被泡坏,因为 Novec 和几位被禁足的前辈一样没有腐蚀性。磁盘什么也可以拿来泡一泡。

  看,泡在手机里都没事——

  

  收音机也能正常工作——

  

  再加上它的蒸发速度是水的50倍,干得很快,因此要用的时候,取出来晾几分钟就可以了。

  

  

  左边的书泡在Novec里,拿出来很快就干了。右边的书泡在水里,已经内卷了。

  或许有人看这种物质这么有趣,有点想用它来泡jio试试是什么感受?

  需要注意的是,Novec 对碳基生命是有弱毒性的。联合国全球化学品统一分类和标签制度(GHS)把它标为H412类化合物,也就是对水生生物有长期危害。大家用它来养鱼的话,可能会收获一缸化石。

  不过它对硅基生命体很友好。在这种绝缘、防火,而且沸点接近室温的物质出现后,一些芯片制造企业开始动起了用它给计算机降温的脑筋。

  现在许多机房都是靠气流来降温的。不过,因为液体的流动性比气体好,因此用液体来降温其实比气体更快。但是,硅很怕水,所以主板不可以泡水降温。

  2014年,英特尔和硅图公司开始测试用 Novec 进行浸入式冷却的超级计算机。

  

  普通的计算机水冷散热系统

  市面上的水冷降温系统利用水带走计算机的热量,但是水和电子部件并不直接接触,不过英特尔和硅图却直接把至强处理器芯片和超级计算机 SGI Ice X分别泡在 Novec 液体里。

  

  英特尔的高级工程师 Michael Patterson 表示,如果把计算机泡在 Novec 中,可以节能90%。

  液体降温的好处不止如此而已。目前主板线路之间的距离设定是为了方便气体扩散。如果用了液体降温技术,那么它们就可以变得更紧密。如果这种技术成为主流,计算机部件会变得更加小巧,性能也将实现提升。

  未来如何表扬电脑的性能好:脑子里都是水。

  

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